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电磁感应现象的综合应用
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如图所示，宽为L的光滑长金属导轨固定在竖直平面内，不计电阻。将两根质量均为m的水平金属杆ab、cd用长h的绝缘轻杆连接在一起，放置在轨道上并与轨道接触良好，ab电阻R，cd电
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，宽为
L
的光滑长金属导轨固定在竖直平面内，不计电阻。将两根质量均为
m
的水平金属杆ab、cd用长
h
的绝缘轻杆连接在一起，放置在轨道上并与轨道接触良好，ab电阻
R
，cd电阻2
R
。虚线上方区域内存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度
B
。
（1）闭合电
键，释放两杆后能保持静止，则ab杆受的磁场力多大？
（2）断开电键，静止释放金属杆，当cd杆离开磁场的瞬间，ab杆上焦耳热功率为
P
，则此时两杆速度为多
少？
（3）断开电键，静止释放金属杆，若磁感应强
度
B
随时间变化规律为
B
=
kt
（
k
为已知常数），求cd杆离开磁场前，两杆内的感应电流大小。某同学认为：上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同，可以采用Δ=Δ
B
·
Lh
计算磁通量的改变量……该同学的想法是否正确？若正确，说明理由并求出结果；若不正确，说明理由并给出正确解答。
◎ 答案
解：（1）设ab杆受磁场力
F
，则cd杆受F/2
对两杆整体分析，有2
mg
=
F
+F/2
F
=4
mg
/3
（2）ab杆上功率
P
=
I
2
R
I
=
E
/3
R
=
BLv
/3
R
（3）正确，因为线框的运动不会改变磁通量大小，磁通量的改变是因为磁感应强度的改变
E
=
·
Lh=kLh
I
=
E
/3
R
=
kLh/
3
R
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，宽为L的光滑长金属导轨固定在竖直平面内，不计电阻。将两根质量均为m的水平金属杆ab、cd用长h的绝缘轻杆连接在一起，放置在轨道上并与轨道接触良好，ab电阻R，cd电…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/454622.html
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键，释放两杆后能保持静止，则ab杆受的磁场力多大？
少？
度B随时间变化规律为B=kt（k为已知常数），求cd杆离开磁场前，两杆内的感应电流大小。某同学认为：上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同，可以采用Δ=ΔB·Lh 计算磁通量的改变量……该同学的想法是否正确？若正确，说明理由并求出结果；若不正确，说明理由并给出正确解答。
·Lh=kLh
R